多级分注井封隔器研制与应用

针对常规多级分注时封隔器解封起钻拉力大、作业风险高、洗井困难等问题,研制了一种多级分注封隔器。该封隔器具有坐封压力低、油套环空加压解封、解封状态下洗井以及可重复坐封等优点,有效地解决了多级分注技术难题。2011年在长庆油田现场应用5口井,最大分注级数4级,最大井深2 551m,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,封隔器可重复液压坐封,为多级分注提供了有效的工艺技术支撑。     

多级分注井逐级解封封隔器研制

长庆油田开发油藏存在多层系叠合、层系内油层发育、油层非均质性强的现象,要求注水开发油藏实施精细分层注水。常规注水用Y341型封隔器在多层分注井上存在解封作业风险大的问题。针对这一问题,开展封隔器坐封机构、解封机构研究,通过改进坐封锁紧机构、优化解封剪钉,研制出Y341型多级分注井逐级解封封隔器。试验证明:该封隔器具有坐封性能稳定、单个解封力小(30~40kN)的优点,同时能够在多层分注井上实现从上而下依次解封的功能,克服多层分注井的解封载荷叠加效应,降低了作业风险。     

底部支撑锚定分注管柱的研究与应用

华北油田注水井具有井眼深、温度高、斜度大等特点,曾经采用不同类型封隔器进行分注,但大部分分注井管柱有效期短,部分井管柱还出现起出困难甚至大修的情况,无法满足油藏分注的要求。通过对常规分注管柱井下受力的分析研究,论证其短寿命原因,提出了分注管柱底部支撑锚定的方式,从根本上解决了深井分注管柱上下蠕动的问题。此外,现有的封隔器用于多级分注时解封负荷过大且易上大修,研制出的新型逐级解封封隔器可以解决常规封隔器下井后的安全起出问题,具有一定的推广价值。     

大斜度井分注管柱长效密封与安全起下技术

为了满足冀东油田大斜度井长期细分注水工艺需求,调研了常规分注管柱在大斜度井中服役存在的问题:下管时锚定器易提前解卡、封隔器封隔有效期短以及起管时易解封失败等。鉴于此,研制了4种配套井下工具和1种分注管柱,包括防提前解卡的锁块式锚定器、保护封隔器胶筒的螺旋扶正器、提高密性能的长效密封封隔器和使分注管柱逐级解封、遇卡丢手的解封连通丢手接头以及大斜度井分注工艺管柱。现场应用结果表明:该技术下管作业成功率100%,封隔器的密封时效大于24个月;起管时管柱能够实现逐级解封、遇卡丢手,小修可完成起管。长效密封与安全起下技术适用于冀东油田大斜度井长期多级分注工艺。     

深井多级分注工艺管柱研制及应用

针对常规多级分注管柱在深井中应用时存在管柱蠕动、封隔器解封起钻拉力大、作业风险高以及洗井困难等问题,研制了深井多级分注工艺管柱。这种管柱主要由非金属水力锚、Y344低解封力封隔器、桥式偏心配水器、预置工作筒和球座及眼管总成等组成,具有防蠕动、解封洗井和可重复坐封等优点。管柱于2011年在长庆油田现场应用5口井,最大井深2 975 m,最大分注级数4级,封隔器验封合格率100%,解封洗井作业顺利,可重复液压坐封,施工成功率100%,为深井多级分注提供了有效的工艺技术手段。     

逐级解封注水封隔器研制

为改善常用Y341注水封隔器在多级分注工艺中的不适应性,研制了具有两种解封方式的Y342(1)逐级解封注水封隔器,以降低多级分注井的作业风险。     

密闭扩张式封隔器的研制及应用

针对扩张式封隔器在应用中存在压力波动及停注时自动解封,易造成各层之间窜通的问题,研制了K344(1)-112密闭扩张式封隔器。该封隔器在注水压力波动及关井停注时依然保持密封状态,解决了层间窜通问题。设计了2种解封方法:一是反洗井解封法,二是上提管柱解封法,方便实用。注水时封隔件轴向压缩,有效缓解胶筒端部应力集中,提高密封效果,延长封隔器使用寿命。该封隔器在胜利油田的53口分层注水井中进行试验应用,施工成功率100%。封隔器封隔可靠,可防止层间窜通。2种解封方式解封可靠,能满足反洗井和起管柱作业的要求。     

多段分层注水井逐级解封封隔器研制与应用

常用压缩式封隔器的技术结构普遍是坐封时用解封销钉来锁住整个坐封机构,保持胶筒压缩,解封时通过剪断这个销钉实现胶筒的释放。如果解封销钉小一些,注水过程中外压升高时,销钉常常会自动剪断使封隔器解封;如果加大销钉,每一级封隔器解封力增大,导致管柱上提力逐渐增加,致使解封困难。针对这个问题,通过改变封隔器的技术结构,使坐封机构和解封机构脱离,研究设计了能实现逐级解封的注水井可洗井封隔器,从而改变了常规水井封隔器管柱上提整体管柱、封隔器胶筒同时摩擦套管壁的概念,每级封隔器单独承受上提管柱的解封力,从最上一级封隔器开始依次解封。现场应用表明,逐级解封封隔器实现了管柱在封隔器逐级解封的情况下小载荷起出,从而有效地解决了管柱无法顺利起出的问题,为多层段细分注水提供了技术保障。     

ZY754—5型封隔器的研制与应用

针对Y341－114型封隔器存在密封效果较差、有效期短、解封不彻底、反洗通道关闭不严和卡死等缺点，濮阳汇达集约工具厂研制了ZY754—5型封隔器。这是一种液压坐封、上提油管解封的水力机械压缩式封隔器。介绍了ZY754—5型封隔器的设计要点、工作原理和主要技术参数，叙述了室内试验和现场试验情况。28口井的现场试验表明，ZY754—5型封隔器克服了Y341—114型封隔器的缺点，在适应井径范围内可满足水井分注与卡漏的要求，坐封成功率和分注合格率为100％，有效期延长1倍以上。     

Y241高压挤注封隔器的研制与应用

针对目前常用的高压挤注封隔器在遇到含砂井和结垢井,水力锚的锚爪不容易收回,造成封隔器解封困难,以及带水力锚的封隔器管柱需配备卸压阀,等压力平衡后才能解封封隔器的问题,研制了新型高压挤注封隔器,即Y241型封隔器。该封隔器是把水力锚结构改为双向卡瓦结构,克服了水力锚结构的不足,能满足分层酸化、分层压裂、分层注水以及分层挤堵作业的需要,作业操作简单,使用安全可靠。现场应用12井次,从坐封、井下工作、洗井、解封均一次性成功,最高压力达60MPa,注水井的有效期与同类封隔器相比延长40%。